Проектирование силового трансформатора мощностью 630 кВА

Проанализируем таблицу. Допуск на потери холостого хода +7,5%, на значение тока холостого хода +15%, рекомендованная плотность тока 1,2-2,5 А/мм2, допустимое σ=25 МПа. Перечисленные величины, при взятых выше β лежат в пределах допусков.

Целью данного проекта является расчет трансформатора, имеющего минимальные потери на ХХ и минимальный расход стали. Однако должна также учитыват

ься масса обмоток и стоимость активных материалов. В связи с этим, считаю оптимальным значение β равным примерно 1,3-1,4. Примем диаметр стержня равным 0,19м и получим β=1,326. Дальнейший расчет трансформатора ведем с применением этого значения.

3. Расчет обмотки низкого напряжения.

Для удобства расчетов примем высоту обмоток Lo=0,665м, тогда значение β=1,332.

3.1 Число витков обмотки НН:

WHH=витков, округлим полученное число до целого:

WHH=46

Тогда: uv= =8,66 В;

3.2. Сечение витка:

ПНН= =348,8 мм2;

Выбираем тип обмотки из алюминиевой ленты, шириной 665мм и толщиной b=0,5мм, сечением ПННВ=332,5 мм2;

3.3. Плотность тока:

JНН=1,585 А/мм2;

Принимаем плотность теплового потока на поверхности обмотки:

q=1000 Вт/м2;

3.4. Максимальный радиальный размер катушки обмотки:

bp=0,0185 м, где k3=0,8 для цилиндрических обмоток;

В этот размер можно уложить не более 37 витков. Разбиваем обмотку на две катушки по w=23 витка в каждой с изоляцией из кабельной бумаги К-120 и охлаждающим каналом, между катушками 6мм.

3.5. Радиальный размер обмотки:

Размер одной катушки:

23·0,5+22·0,12=14,14 мм

Итак, радиальный размер обмотки примерно d1 = 34мм.

3.6. Внутренний и внешний диаметры обмоток:

D1внутр=d+2·а01=0,19+2·0,005=0,200м;

D1внеш= D1внутр +2·d1=0,20+2·0,034=0,268 м.

3.7. Плотность теплового потока:

qHH==663,168Вт/м2, где k3 – коэффициент закрытия поверхности,

kД – коэффициент добавочных потерь, определен в пункте 5.2.1.

3.8. Масса алюминиевой ленты и изоляции:

Основываясь на эскизе обмотки НН (рис. 2) определим массу алюминия и кабельной бумаге (плотность алюминия γА=2700 кг/м3, а бумаги γбум= 750 кг/м3):

Объем алюминия и изоляции:

Vал=11250 мм2;

Vбум=2595 мм2;

Масса алюминия и изоляции:

GHH=3· Vал · γА =3·11250·2700=91,1 кг;

Gизол=3· Vбум· γбум=3·2595·750=5,8 кг.

рис.2. Структура обмотки НН.

С торцов обмотки кабельная бумага выступает на 10мм, к этим частям бумаги приклеиваются ленты картона, для придания жесткости торцевым частям обмотки и дополнительной изоляции.

4. Расчет обмотки высокого напряжения.

Обмотка ВН соединена в треугольник, соответственно регулировочные витки располагаем в середине (рис.3) катушки, так как при другом расположении витков контакты переключающего устройства попадают под номинальное напряжение. С учетом этого обстоятельства возможно применение только непрерывной катушечной обмотки (в случае применения механического переключателя).

Обмотку выполняем из прямоугольного алюминиевого провода марки АПБ.

4.1. Число витков при номинальном напряжении:

WВH=витков;

Округлим: WВH=727 витков.

4.2. Число витков на одной ступени регулирования (+/- 5%):

N=UВНф·0,05=6300·0,05=315

wp=36 витков

4.3. Число витков на 5 ступенях регулирования:

4.4. Плотность тока в обмотке ВН:

JВН=2·J-JHH=2·1,511-1,585=1,437

4.5. Сечение витка:

ПВН=23,191 мм2;

Выбираем (по табл.5.2 [1]):

АПБсечением ПВН =20,8мм2.

4.6. Уточненная плотность тока в обмотке ВН:

JВН =1,602 А/мм2.

4.7. Число катушек:

nкат= 44,04 катушки, где

b/ - ширина провода с изоляцией, м;

hk – осевой канал между катушками, м.

Принимаем nкат=43.

4.8. Число витков в катушке:

W =, принимаем 18.

4.9. Данные катушек:

Таблица 4. Данные катушек обмотки ВН

* - вплетаются полосы картона до радиального размера 45мм.

рис.3. Схема выполнения ответвлений в обмотке НН при ПБВ.

Размер масляного канала в месте разрыва обмотки 8мм. В обмотке 31 осевой канал шириной 4,5мм и 10 каналов 4мм. Итого:

 Скачать реферат